Bac STL : Sujet épreuve de spécialité - SPCL

 

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Partie I : les digesteurs de boues (8 points)

 

L’excédent des boues issues des stations d’épuration peut être éliminé dans des digesteurs de boues.


L’objectif de cette étude est de comprendre comment certaines voies métaboliques d’organismes vivants sont exploitées par l’être humain pour valoriser les boues excédentaires des stations d’épuration.


Le document A montre un des microorganismes présents dans un digesteur de boues.

1.1. Déterminer le moyen d’observation qui a permis d’obtenir la photographie du document A, en argumentant la réponse.
Fonctionnement des digesteurs de boues

1.2. À partir du document B, construire le schéma représentant la chaîne trophique d’un digesteur de boues correspondant aux trois étapes du fonctionnement. Pour chaque étape préciser les groupes de microorganismes responsables et les molécules produites.
Étude d’une voie de méthanogenèse La plupart des méthanogènes sont des organismes hydrogénotrophes qui produisent du méthane par réduction du dioxyde de carbone en présence de dihydrogène comme agent réducteur. La voie métabolique simplifiée de cette méthanogenèse est présentée dans le document C.


1.3. Après avoir recopié sur la copie les molécules A, B et C du document C, entourer les groupes caractéristiques et identifier les fonctions chimiques correspondantes pour chacune des molécules.

1.4. Chacune de ces quatre étapes est une réduction. Argumenter cette affirmation dans le cas de l’étape 2.

 

 

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Partie 2 : étude d’un traitement enzymatique du glaucome (12 points)

Le glaucome est une pathologie qui touche l’œil. Il se manifeste par une dégénérescence progressive du nerf optique pouvant aller jusqu’à la cécité. L’un des signes de la maladie est une augmentation de la pression de l’humeur aqueuse de l’œil (appelée aussi pression intraoculaire), ce qui entraîne la destruction du nerf optique par compression.

On cherche à comprendre une voie de traitement d’une forme de glaucome.

 

Le document D présente l’humeur aqueuse et son renouvellement.

Le document E est une coupe transversale de la partie antérieure de l’œil.

2.1. Émettre deux hypothèses permettant d’expliquer l’augmentation de la pression intraoculaire, responsable de l’apparition d’un glaucome.
Origine génétique d’une forme de glaucome
La myociline est une protéine présente au niveau du trabéculum. Des mutations dans le gène codant la myociline sont associées à une pression intraoculaire élevée et au développement d’une certaine forme de glaucome. La myociline codée par l’allèle muté perturbe le fonctionnement du trabéculum (document F).

2.2. À l’aide des connaissances et du tableau du code génétique fourni en annexe, donner les deux chaînes polypeptidiques correspondant respectivement aux séquences de l’allèle de référence et de l’allèle muté du gène.

2.3. Formuler une hypothèse sur une des conséquences possibles de la mutation sur la structure de la chaîne polypeptidique de myociline.

2.4. Proposer une explication au fait que la myociline mutée intervient dans l’augmentation de la pression intraoculaire.

2.5. Conclure sur la région de l’œil impliquée dans l’augmentation de la pression intraoculaire pour cette forme de glaucome.

 

 

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